P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014

Ć

WICZENIE

3)

B

ADANIA REGULATORA DWUPOŁOŻENIOWEGO

P

RZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

ZAPOZNANIE SIĘ Z TREŚCIĄ INSTRUKCJI

C

EL ĆWICZENIA

:

Celem ćwiczenia jest poznanie:

a) podstaw teorii sterowania układami regulacji;
b) funkcji i zasady działania regulatora dwupołożeniowego;
c) układów wykonawczych do zmian i pomiarów temperatury.

Z

AKRES NIEZBĘDNYCH WIADOMOŚCI TEORETYCZNYCH

:

Przed przystąpieniem do ćwiczeń należy wykazać się znajomością:

a) podstawowych definicjami dotyczących układów regulacji (Mechatronika 4. Podstawy

i techniki regulacji, wyd.REA);

b) rodzajów i technik regulacji;
c) członów układów regulacji: proporcjonalnego, inercyjnego pierwszego rzędu,

opóźniającego, różniczkującego (Mechatronika wyd. REA);

d) algorytmu i opisu realizowanej funkcji regulatora dwupołożeniowego;
e) ogniwa Peltiera, termopary, fizyczne podstawy działania, schemat budowy.
f) regulacja nadążna i stałowartościowa.

L

ITERATURA

:

a) Schmidt D.: Mechatronika, Wyd. Rea
b) Kostro J., Elementy, urządzenia i układy automatyki
c) Horla D., Podstawy automatyki, Wyd. Politechniki Poznańskiej
d) Krajewski S., Musielak R., Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw automatyki, Wyd.

Politechniki Poznańskiej

Z

ASADY BEZPIECZEŃSTWA

:

O

STRZEŻENIE

:



Upewnij się, że przewody zasilania i sterujące połączone są poprawnie.



Zabrania się używania urządzenia pod woda oraz w środowisku wilgotnym, oraz w
otoczeniu wysokiej temperatury.



Zastosowane zasilanie powinno być dostosowane do wartości nominalnych maszyny oraz

powinno zapewnić stabilne napięcie prądu.

Przewody zasilające i sterujące powinny znajdować się w pewnej odległości od siebie.

P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014

O

PIS STANOWISKA LAB

:

Gnizda zasilania elementów:
M1 – wyntylator 1
OP1 – ogniwo Peltiego 1
M2 – wentylator 2
OP2 – Ogniwo Peltiego 2

Gniazda sygnałowe
termopar

Gniazda zasilania

Regulator temperatury
STC-8080H

Przekaźnik regulatora

Moduł grzewczo-chłodzący NIE DOTYKAĆ!

Rys. 1. Stanowisko do badania regulatorów w układach regulacji temperatury

P

RZEBIEG ĆWICZENIA

:



Za pomocą przewodów z wtykami bananowymi połączyć wentylatory M1 i M2
z zasilaniem 12V/12A (zgodnie z zasadą + do +, - do -). Następnie połączyć (+) zasilania
12V/12A do jednego gniazda przekaźnika regulatora, a z drugiego wyjść na gniazda (+)
zasilania ogniw Peltiera. Gniazda zasilania (–) ogniw Peltiera połączyć z zasilaniem
12V/12A.



Podłączyć przewody sygnałowe urządzenia PicoScope do gniazda
sygnałowego termopary wskazanej przez prowadzącego, a następnie
włączyć oprogramowanie PicoScope6 na komputerze.



Po uzyskaniu zgody prowadzącego włączyć zasilanie stanowiska za
pomocą przycisku znajdującego się po lewej stronie stanowiska badawczego



(prowadzący wyciąga przewody + od OP1 i OP2)



Zapoznać się z instrukcją obsługi regulatora STC-8080H znajdującą się na końcu
instrukcji. Ustawić parametry regulatora zgodnie z instrukcją (chyba, że prowadzący
nakaże inaczej). Przycisnąć przez 3s przycisk [set] na panelu, co umożliwi wejście do
menu parametrów. Przyciskami [

] lub [

] przechodzić do kolejnych parametrów.

Ustawić F2 (temperaturę minimalną) na 10 °C przez przytrzymanie [set] i jednoczesne

klikanie [

] lub [

], aż do uzyskania żądanej nastawy. W identyczny sposób

postępować z F1 (temperaturą maksymalną), którą należy ustawić na 12 °C.

P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014



(na komputerze) w oknie programu PicoScope:

Rys. 2. Widok okna programu PicoScope6

Ustawić parametry rejestracji zaznaczone w czerwonej ramce zgodnie z rysunkiem nr 2
zamieszczonym powyżej. Następnie kliknąć zieloną strzałkę rozpoczęcia rejestracji
pomiaru znajdującą się w zielonej ramce, a następnie podłączyć (wyciągnięte wcześniej
przez prowadzącego) przewody zasilające ogniwa Peltiera.



Po ok. 3 min, gdy układ osiągnie temperaturę 10 °C zakończyć rejestrację przez
kliknięcie w oknie programu PicoScope6 czerwonego przycisku znajdującego się
w zielonej ramce na rysunku nr 2.



Wyniki zapisać przez kliknięcie Plik >>> Zapisz wszystkie przebiegi jako >>>
wybrać format .csv >>> nadać nazwę (przebieg_1_....) i lokalizację zapisu.

Następnie przystępujemy do rejestracji drugiego przebiegu.



W oknie programu PicoScope6 zmienić nastawę ilości sekund na działkę z 20 s/div na

50 s/div.



Następnie zarejestrować przynajmniej 2 cykle chłodzenia i ogrzewania z temperatury
10 – 12 °C.



Wyniki zapisać przez kliknięcie Plik -> Zapisz wszystkie przebiegi jako .. -> wybrać
format .csv -> nadać nazwę (przebieg_2_....) i lokalizację zapisu.



Otrzymane przebiegi zapisać na nieulotnej pamięci typu flash EEPROM.

P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014

S

PRAWOZDANIE

:

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno:



Być wykonane na formatce umieszczonej na stronie internetowej prowadzącego
(

http://www.zum.put.poznan.pl/zum/mgr-inz-bartosz-minorowicz

).



Wyniki pomiarowe należy zaimportować do arkusza kalkulacyjnego Excel i zamienić
kropki na przecinki. Kolejnym krokiem jest wygładzenie wykładnicze wyników
otrzymanych z kanału A (kolumna B). Kliknąć kolejno na pasku zakładkę Dane-
>Analiza danych->Wygładzanie wykładnicze (Rys. 3.). W oknie funkcji za zakres
wejściowy ustawić dane z kolumny B, w miejsce stałej wygładzania wpisać 0,99 oraz
za zakres wyjściowy ustawić puste miejsce w kolumnie obok tj. kolumnie C.

Tutaj

Rys. 3. Zrzut ekranu programu Excel



Następnie stworzyć wykres punktowy z wygładzonymi liniami. Analogicznie
postępować z danymi z drugiego przebiegu.



Z otrzymanego wykresu przebiegu pierwszego wyznaczyć stałą czasową dwoma
metodami.



Z wykresu przebiegu drugiego wyznaczyć średnie czasy grzania i chłodzenia cyklu.

Proszę wydrukować sprawozdanie obustronnie w objętości nieprzekraczającej dwóch stron.

Większe sprawozdania będą zwracane do poprawy.

Dwu stronicowe sprawozdanie powinno być zszyte w lewym górnym narożniku.

P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014

Instrukcja obsługi regulatora temperatury STC-8080H:

Wygląd panelu:

Funkcje sterownika:

1. Sprawdzenie ustawionych parametrów pracy:



Naciśnięcie [

] powoduje wyświetlenie max nastawy temperatury, aktualna

temperatura jest odtwarzana po 2 sekundach,



Naciśnięcie [

] powoduje wyświetlenie min nastawy temperatury, aktualna

temperatura jest odtwarzana po 2 sekundach,



Naciśnięcie [Set] podaje parametry (czas i okres odmrażania) w ciągu 4 sekund. Później
jest odtwarzana aktualna temperatura.



Naciśnięcie [Rst] resetuje

2. Ustawienie parametrów sterownika:



Naciśnięcie [Set] dłużej niż 3sek. wejście do menu, ustawienie parametrów sterownika.
LED pokazuje parametry poprzednio ustawione.



Naciśnięcie [

] lub [

] przełącza do menu i na wybór parametrów sterownika. Po

wyborze odpowiedniej wielkości, parametr jest pokazywany wraz z naciśnięciem [set]



Naciśnięcie [Set], i [

] lub [

] przełącza w tym samym czasie ustawienie wielkości

parametrów. Naciśnięcie [

] lub [

] nieprzerwanie będzie zwiększać wielkość albo

zmniejszać automatycznie.



Naciśnięcie [

] lub [

] przełącza do zmiany innych parametrów po ustawieniach

wielkości jednego parametru.

Naciśnięcie [Rst] przełącza do potwierdzenia i restartowania, gdy wszystkie parametry są już
ustawione.

P

OLITECHNIKA

P

OZNAŃSKA

W

YDZIAŁ

B

UDOWY

M

ASZYN I

Z

ARZĄDZANIA

P

ODSTAWY

A

UTOMATYKI

–

LABORATORIUM

Aktualizacja – 08.2014

Funkcje klawiszy:

Opis wskaźników świetlnych:

Wskaźnik świetlny

Sygnał

Opis

Defr

ciągły

Odmrażanie włączone

Cool

ciągły

Chłodzenie włączone

Cool

przerywany

Opóźnienie chłodzenia

Set

ciągły

Status modyfikacji

parametrów

Parametry:

Kod

Funkcja

Zakres

Ustawienie
fabryczne

jednostka

F1

Max temp.

Od F2 do +50

-10

°C

F2

Min temp.

Od -40 do F1

-20

°C

F3

Kalibracja sondy

Od -5 do +5

0

°C

F4

Czas opóźnienia

0 - 9

3

min.

F5

Temp. Alarmu

Od 0 do +50

15

°C

F6

Opóźnienie alarmu

0 – 99

20

min.

F7

Cykl odmrażania

0 – 99

8

godz.

F8

Czas …

0 – 99

20

min.